一種充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大高度的預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大高度的預(yù)測方法，屬于礦業(yè)工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》（2000) (W下簡稱： 《=下規(guī)程》）的附錄中，提出了全部跨落法開采的導(dǎo)水裂縫帶高度計算公式，導(dǎo)水裂縫帶高 度按累計采厚計算，公式應(yīng)用范圍要求單層采厚1~3m，累計采厚不超過15m。
[0003] 但其未明確提出充填開采時導(dǎo)水裂縫帶的預(yù)測方法，而且膏體充填開采時采厚不 能按照實際采厚計算，而應(yīng)按照實際采厚與實際充填高度的差值來計算。實際上，由于等效 采厚的值一般小于Im，因此不適合《S下規(guī)程》中的計算公式。
[0004] 所W按《=下規(guī)程》附錄中的計算公式來計算膏體充填開采的導(dǎo)水裂縫帶高度是 不合適的，目前仍沒有形成系統(tǒng)的計算方法。
[0005] 傳統(tǒng)的一些方法，大都通過力學(xué)關(guān)系進行計算，然而地下采場應(yīng)力十分復(fù)雜，難W 準(zhǔn)確的找到對應(yīng)關(guān)系。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的是，提供一種煤礦水體下充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大高度的預(yù)測方 法，該方法簡單、直接，可快速、有效、準(zhǔn)確地預(yù)測出導(dǎo)水裂縫帶最大高度；進而可指導(dǎo)實際 生產(chǎn)，W實現(xiàn)水體下的安全開采。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是，一種充填開 采導(dǎo)水裂縫帶最大高度的預(yù)測方法，W假定在工作面推進過程中，不產(chǎn)生跨落帶，只產(chǎn)生裂 縫帶與彎曲帶為前提條件，其特征在于，包括W下步驟：
[0007] 第一步，根據(jù)采場上覆巖層運動規(guī)律，建立用于充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大高度預(yù) 測的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此推導(dǎo)出充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大發(fā)育高度計算公式：
[0008]
【主權(quán)項】
1. 一種充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大高度的預(yù)測方法，以假定在工作面推進過程中，不產(chǎn) 生垮落帶，只產(chǎn)生裂縫帶與彎曲帶為前提條件，其特征在于，包括以下步驟： 第一步，根據(jù)采場上覆巖層運動規(guī)律，建立用于充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大 高度預(yù)測的數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)出充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大發(fā)育高度計算公式：
上式中： Hli為導(dǎo)水裂隙帶的高度； E為彈性模量； 充填開采等效采厚； μ為泊松比； τ C1為抗剪強度； α為裂隙角。 第二步，現(xiàn)場勘測、實驗室試驗或依據(jù)礦井實測統(tǒng)計資料，分別獲取彈性模量Ε、泊松比 μ、抗剪強度Ttl、充填開采等效采厚Μ#、裂隙角α和周期來壓步距c數(shù)據(jù)； 將上述各項數(shù)據(jù)帶入上述充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大發(fā)育高度計算公式，計算出充填開 采導(dǎo)水裂縫帶最大發(fā)育高度Hli。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大高度的預(yù)測方法，其特征在于，所 述前提條件通過提高充填率得以實現(xiàn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大高度的預(yù)測方法，以假定在工作面推進過程中，不產(chǎn)生垮落帶，只產(chǎn)生裂縫帶與彎曲帶為前提條件，建立用于充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大高度預(yù)測的數(shù)學(xué)模型，采用頂板變形的臨界值來判斷超限應(yīng)力有限空間的巖層破壞規(guī)律，根據(jù)頂板變形的臨界值判斷巖層是否破壞。因而，相對于現(xiàn)有技術(shù)，更直接方便；能簡便、準(zhǔn)確得到充填開采導(dǎo)水裂縫帶最大高度的計算公式，且公式中的參數(shù)均易于取得，其計算結(jié)果準(zhǔn)確程度較高，可簡單、直接，可快速、有效、準(zhǔn)確地預(yù)測出導(dǎo)水裂縫帶最大高度，其適用于指導(dǎo)實際生產(chǎn)，以實現(xiàn)水體下的安全開采。
【IPC分類】G06Q10-04, G06Q50-02
【公開號】CN104866914
【申請?zhí)枴緾N201510208349
【發(fā)明人】郭忠平, 王玉成, 閆莎莎, 王凱, 杜兆文
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月28日